KR102235405B1 - Apparatus and method for measurement of hydrogen peroxide - Google Patents

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Abstract

과산화수소 농도 측정 장치가 제공된다. 본 개시의 장치는 하나의 시료 샘플 입력 라인(110), 네 개의 패스(120, 130, 140, 150), 두 개의 출구(160-1, 160-2), 용존산소((Dissolved Oxygen: DO)를 측정하는 모듈(180) 및 과산화수소분해 촉매 모듈(RESIN TUBE; 190)을 포함하고, 하나의 시료 샘플 입력 라인(110)이 여러 서브라인으로 분기되어 네 개의 패스(120, 130, 140, 150)를 생성하도록 구성되고, 제1 패스(120)는 스위치밸브1(170-1)를 통과하여 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고, 제2 패스(130)는 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하고 스위치밸브4(170-4)를 통과하여 출구(160-2)로 나가고, 제3 패스(140)는 과산화수소분해 촉매(190)를 통과하고 스위치밸브2(170-2)를 통과하여 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고, 제4 패스(150)는 스위치밸브3(170-3)를 통과하여 출구(160-2)로 나가도록 구성될 수 있다. An apparatus for measuring hydrogen peroxide concentration is provided. The apparatus of the present disclosure includes one sample sample input line 110, four passes 120, 130, 140, 150, two outlets 160-1, 160-2, and dissolved oxygen (DO). Including a module for measuring 180 and a hydrogen peroxide decomposition catalyst module (RESIN TUBE) 190, one sample sample input line 110 is branched into several sub-lines and four passes (120, 130, 140, 150) Is configured to generate, and the first pass 120 passes through the switch valve 1 170-1, passes through the dissolved oxygen measurement module 180, and goes out to the outlet 160-1, and the second pass 130 is hydrogen peroxide. It passes through the decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE), passes through the switch valve 4 (170-4) and goes out to the outlet (160-2), and the third pass 140 passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190, and the switch valve 2 passes through 170-2, passes through the dissolved oxygen measuring module 180, and goes out to the outlet 160-1, and the fourth pass 150 passes through the switch valve 3 170-3 and passes through the outlet 160-2. ) Can be configured to exit.

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Figure R1020190037010

Description

미량의 과산화수소수의 농도를 측정하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASUREMENT OF HYDROGEN PEROXIDE}Apparatus and method for measuring the concentration of a trace amount of hydrogen peroxide water {APPARATUS AND METHOD FOR MEASUREMENT OF HYDROGEN PEROXIDE}

본 개시는 미량이 과산화 수소 농도를 측정하는 방법에 관한 것이다. The present disclosure relates to a method of measuring the concentration of hydrogen peroxide in trace amounts.

초순수 생산공정에서 생산되는 초순수는 물속에 녹아 있는 이온성 물질, 입자성물질, 기상물질 등의 오염물질이 99.9% 이상 제거된 물로서 사람이 만들 수 있는 가장 순수한 물이다. 반도체용 초순수 생산설비는 약 20개가 넘는 유닛(unit)으로 구성된 설비로서 반도체 생산공정에서 요구되는 수질의 물을 생산하는 설비이다. Ultrapure water produced in the ultrapure water production process is water from which more than 99.9% of pollutants such as ionic, particulate and gaseous substances dissolved in the water have been removed, and is the purest water that can be made by humans. The ultrapure water production facility for semiconductors is a facility composed of more than 20 units and produces water of the water quality required in the semiconductor production process.

반도체 제조 공정에서 사용하는 초순수는 국제 기준을 바탕으로 수중의 오염물질에 대하여 엄격하게 관리되고 있다. 반도체 산업 협회(Semiconductor Industry Association: SIA)에서 발표하는 반도체 국제 기술 로드맵(international Technology Roadmap for Semiconductors: ITRS)에는 초순수 생산 공정에서 관리가 필요한 오염물질의 종류 및 농도를 규정하고 있는데, 이중 높은 산화력으로 제조공정에 영향을 줄 수 있는 과산화수소 농도를 1ppb 이하로 관리하도록 권고하고 있다.Ultrapure water used in semiconductor manufacturing processes is strictly controlled for pollutants in water based on international standards. The International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) released by the Semiconductor Industry Association (SIA) regulates the types and concentrations of contaminants that need to be managed in the ultrapure water production process. It is recommended that the concentration of hydrogen peroxide, which may affect the process, be managed to be less than 1 ppb.

따라서, 초순수에 존재하는 극저농도의 과산화수소를 화학 약품의 사용없이 실시간(on-line)으로 측정할 수 있는 장치가 필요하다. 상세히는 검출 성능(detection limit)은 0.3 ppb 이상이며, 최소 4분의 분석 시간동안 99% 이상의 정밀도로 수중의 과산화수소를 측정할수 있는 계측기가 필요하다. Therefore, there is a need for a device capable of measuring ultra-low concentration hydrogen peroxide present in ultrapure water in real time (on-line) without the use of chemicals. In detail, the detection limit is 0.3 ppb or more, and a measuring instrument capable of measuring hydrogen peroxide in water with an accuracy of 99% or more during the analysis time of at least 4 minutes is required.

일본 등록특허 제5,859,287호Japanese Patent No. 5,859,287

본 개시는 국제 기준을 만족하는 초순수 장치를 제공하는데 있다. The present disclosure is to provide an ultrapure water device that satisfies international standards.

본 개시는 초순수에 존재하는 극저농도의 과산화수소를 화학물의 사용 없이 온라인으로 측정하는 장치를 제공하는데 있다. The present disclosure is directed to providing an apparatus for measuring extremely low concentrations of hydrogen peroxide present in ultrapure water online without the use of chemicals.

본 개시에 따르면 전기화학 타입이 용존산소 센서를 적용하여 센서의 유지보수를 간편하게 제공할 수 있다. According to the present disclosure, the electrochemical type can conveniently provide sensor maintenance by applying a dissolved oxygen sensor.

본 개시의 일 특징에 의하면, 과산화수소 농도 측정 장치가 제공된다. 본 개시의 장치는 하나의 시료 샘플 입력 라인(110), 네 개의 패스(120, 130, 140, 150), 두 개의 출구(160-1, 160-2), 용존산소((Dissolved Oxygen: DO)를 측정하는 모듈(180) 및 과산화수소분해 촉매 모듈(RESIN TUBE; 190)을 포함하고, 하나의 시료 샘플 입력 라인(110)이 여러 서브라인으로 분기되어 네 개의 패스(120, 130, 140, 150)를 생성하도록 구성되고, 제1 패스(120)는 스위치밸브1(170-1)를 통과하여 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고, 제2 패스(130)는 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하고 스위치밸브4(170-4)를 통과하여 출구(160-2)로 나가고, 제3 패스(140)는 과산화수소분해 촉매(190)를 통과하고 스위치밸브2(170-2)를 통과하여 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고, 제4 패스(150)는 스위치밸브3(170-3)를 통과하여 출구(160-2)로 나가는 장치가 제공된다. According to one feature of the present disclosure, an apparatus for measuring a concentration of hydrogen peroxide is provided. The apparatus of the present disclosure includes one sample sample input line 110, four passes 120, 130, 140, 150, two outlets 160-1, 160-2, and dissolved oxygen (DO). Including a module for measuring 180 and a hydrogen peroxide decomposition catalyst module (RESIN TUBE) 190, one sample sample input line 110 is branched into several sub-lines and four passes (120, 130, 140, 150) Is configured to generate, and the first pass 120 passes through the switch valve 1 170-1, passes through the dissolved oxygen measurement module 180, and goes out to the outlet 160-1, and the second pass 130 is hydrogen peroxide. It passes through the decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE), passes through the switch valve 4 (170-4) and goes out to the outlet (160-2), and the third pass 140 passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190, and the switch valve 2 passes through 170-2, passes through the dissolved oxygen measuring module 180, and goes out to the outlet 160-1, and the fourth pass 150 passes through the switch valve 3 170-3 and passes through the outlet 160-2. ), an exit device is provided.

일 실시예에서, 장치는 2차 초순수시스템(43)의 폴리셔(408) 후단에 위치하고, 상기 하나의 시료 샘플 입력 라인은 폴리셔(408)에서 나오는 초순수가 입력되도록 구성되어 자외선 조사장치(TOC-UV: 407)에서 발생한 과산화수소를 제거하는 촉매의 유출수 수질을 모니터링하도록 구성될 수 있다. In one embodiment, the device is located at the rear end of the polisher 408 of the secondary ultrapure water system 43, and the single sample sample input line is configured to input ultrapure water from the polisher 408, so that an ultraviolet irradiation device (TOC) -UV: 407) can be configured to monitor the effluent water quality of the catalyst to remove hydrogen peroxide.

일 실시예에서, 장치는 초순수에 존재하는 극저농도의 과산화수소를 화학물(chemical) 사용 없이 온 라인(on-line)으로 측정하도록 구성될 수 있다. In one embodiment, the device may be configured to measure ultra-low concentrations of hydrogen peroxide present in ultrapure water on-line without the use of chemicals.

일 실시예에서, 용존산소 측정 모듈(180)은 전기화학 유형(electrochemical type)의 용존산소 센서를 포함할 수 있다. In one embodiment, the dissolved oxygen measurement module 180 may include an electrochemical type dissolved oxygen sensor.

본 개시의 다른 특징에 의하면, 2차 초순수시스템(43)의 폴리셔(408) 후단에 위치하고, 폴리셔(408)에서 나오는 초순수가 하나의 시료 샘플 입력 라인이 입력되도록 구성되는 과산화수소 농도 측정 장치에서 구동되는 과산화수소 농도 측정 방법이 제공된다. 개시된 발명은 과산화수소 농도 측정 장치(100)는 하나의 시료 샘플 입력 라인(110)이 여러 서브라인으로 분기되어 네 개의 패스(120, 130, 140, 150)를 생성하도록 구성되고, 제1 패스(120)는 스위치밸브1(170-1)를 통과하여 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고, 제2 패스(130)는 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하고 스위치밸브4(170-4)를 통과하여 출구(160-2)로 나가도록 구성되며, 제3 패스(140)는 과산화수소분해 촉매(190)를 통과하고 스위치밸브2(170-2) 를 통과하여 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고, 제4 패스(150)는 스위치밸브3(170-3)를 통과하여 출구(160-2)로 나갈 수 있도록 구성되고, 스위치밸브1(170-1)은 열림(ON), 스위치밸브2(170-2)는 닫힘(OFF), 스위치밸브3(170-3)은 닫힘(OFF), 스위치밸브4(170-4)는 열림(ON)으로 설정되어 제1 패스(120) 및 제2 패스(130)를 생성하는 단계 - 상기 제1 패스(120)는 샘플 입력 라인(110)으로 들어온 시료가 스위치밸브1(170-1)을 통과하여 용존산소 측정기(180)를 통과하고 출구(160-1)로 나가는 경로이고, 상기 제2 패스(130)는 상기 시료가 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하여 스위치밸브4(170-4)를 통과하고 출구(160-2)로 나가는 경로임 - 상기 제1 패스(120)를 따라 이동하는 시료에 대해 용존산소 측정 모듈(180)을 이용하여 용존산소 기준값을 측정하는 단계; 상기 스위치밸브1(170-1)은 닫힘(OFF), 상기 스위치밸브2(170-2)는 열림(ON), 상기 스위치밸브3(170-3)은 열림(ON), 상기 스위치밸브4(170-4)는 닫힘(OFF)으로 설정하는 단계 - 상기 제3 패스(140)는 샘플 입력 라인(110)으로 들어온 시료가 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하여 스위치밸브2(170-2)를 통과하고 용존산소 측정기(180)를 통과하여 출구(160-1)로 나가는 경로이고, 상기 제4 패스(160)는 시료가 스위치밸브3(170-3)를 통과하고 출구(160-2)로 나가는 경로임 - 상기 제3 패스(150)를 따라 이동하는 시료에 대해 용존산소 측정 모듈(180)을 이용하여 용존산소 테스트값을 측정하는 단계; 및 상기 용존산소 기준값과 상기 용존산소 테스트값을 비교하여 그 차가 일정 수준 이상인 경우, 알람을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. According to another feature of the present disclosure, in the hydrogen peroxide concentration measuring device located at the rear end of the polisher 408 of the secondary ultrapure water system 43, and configured to input one sample sample input line of ultrapure water from the polisher 408 A driven hydrogen peroxide concentration measurement method is provided. In the disclosed invention, the hydrogen peroxide concentration measuring apparatus 100 is configured such that one sample sample input line 110 is branched into several sub-lines to generate four passes 120, 130, 140, 150, and the first pass 120 ) Passes through the switch valve 1 (170-1), passes through the dissolved oxygen measurement module 180, and goes out to the outlet 160-1, and the second pass 130 passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE). And it is configured to pass through the switch valve 4 (170-4) and exit to the outlet (160-2), and the third pass 140 passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 and passes through the switch valve 2 (170-2). Thus, the dissolved oxygen measuring module 180 passes through the outlet 160-1, and the fourth pass 150 is configured to pass through the switch valve 3 170-3 and exit to the outlet 160-2, Switch valve 1 (170-1) is open (ON), switch valve 2 (170-2) is closed (OFF), switch valve 3 (170-3) is closed (OFF), switch valve 4 (170-4) Is set to open (ON) to generate the first pass 120 and the second pass 130-In the first pass 120, the sample entering the sample input line 110 is switched to the switch valve 1 170- 1) is a path that passes through the dissolved oxygen analyzer 180 and goes out to the outlet 160-1, and the second path 130 is a switch in which the sample passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE). This is a path that passes through the valve 4 (170-4) and goes out to the outlet (160-2)-The reference value of dissolved oxygen is measured using the dissolved oxygen measurement module 180 for the sample moving along the first path 120 The step of doing; The switch valve 1 (170-1) is closed (OFF), the switch valve 2 (170-2) is open (ON), the switch valve 3 (170-3) is open (ON), the switch valve 4 ( 170-4) is set to be closed (OFF)-In the third pass 140, the sample entering the sample input line 110 passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE), and the switch valve 2 170 -2), passing through the dissolved oxygen meter 180, and going out to the outlet 160-1. In the fourth pass 160, the sample passes through the switch valve 3 170-3 and the outlet 160 -This is a path going to 2)-Measuring a dissolved oxygen test value for a sample moving along the third path 150 using a dissolved oxygen measuring module 180; And generating an alarm when the difference is greater than or equal to a predetermined level by comparing the dissolved oxygen reference value with the dissolved oxygen test value.

본 개시의 실시예들에 의하면, 미량의 과산화수소 농도를 측정할 수 있다. According to the embodiments of the present disclosure, it is possible to measure the concentration of a trace amount of hydrogen peroxide.

본 개시의 실시예들에 의하면, 폴리셔의 후단에 위치하면서 과산화수소를 제거하는 촉매의 유출수 수질을 모니터링하여 촉매의 정상동작여부를 판단하는데 활용할 수 있다.According to the embodiments of the present disclosure, the quality of the effluent water of the catalyst that removes hydrogen peroxide while located at the rear end of the polisher can be monitored to determine whether the catalyst is operating normally.

도 1은, 본 개시의 일 실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 장치의 개략 구성도에서, 과산화수소 농도의 기준값을 측정하는 경우의 흐름을 도시한 도면이다.
도 2는, 본 개시의 일 실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 장치의 개략 구성도에서, 과산화수소 농도의 테스트값을 측정하는 경우의 흐름을 도시한 도면이다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 장치에서 과산화수소 농도를 측정하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 과산화수소 농도 측정 장치(100)가 사용될 수 있는 초순수 제조 장치를 도시하는 도면이다. 1 is a schematic configuration diagram of a hydrogen peroxide concentration measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure, a diagram illustrating a flow when measuring a reference value of a hydrogen peroxide concentration.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for measuring a concentration of hydrogen peroxide according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and is a diagram illustrating a flow when a test value of a concentration of hydrogen peroxide is measured.
3 is a flowchart illustrating a method of measuring a hydrogen peroxide concentration in a hydrogen peroxide concentration measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a diagram illustrating an ultrapure water production apparatus in which the hydrogen peroxide concentration measuring apparatus 100 can be used according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 이하에서는, 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있다고 판단되는 경우, 이미 공지된 기능 및 구성에 관한 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 어디까지나 본 개시의 일 실시예에 관한 것일 뿐 본 개시가 이로써 제한되는 것은 아님을 알아야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, when it is determined that there is a possibility that the subject matter of the present disclosure may be unnecessarily obscured, detailed descriptions of already known functions and configurations are omitted. In addition, it should be understood that the contents described below are only related to an embodiment of the present disclosure, and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로 본 개시를 한정하려는 의도에서 사용된 것이 아니다. 예를 들면, 단수로 표현된 구성요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성요소를 포함하는 개념으로 이해되어야 한다. 본 개시에서 사용되는 "및/또는"이라는 용어는, 열거되는 항목들 중 하나 이상의 항목에 의한 임의의 가능한 모든 조합들을 포괄하는 것임이 이해되어야 한다. 본 개시에서 사용되는 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 본 개시 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐이고, 이러한 용어의 사용에 의해 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하려는 것은 아니다.The terms used in the present disclosure are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present disclosure. For example, a component expressed in the singular should be understood as a concept including a plurality of components unless the context clearly means only the singular. It is to be understood that the term “and/or” as used in this disclosure encompasses any and all possible combinations by one or more of the listed items. The terms "comprise" or "have" used in the present disclosure are only intended to designate the existence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the present disclosure. It is not intended to exclude the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof by use.

본 개시의 실시예에 있어서 '모듈' 또는 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 기능적 부분을 의미하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 또는 '부'는, 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 또는 '부'를 제외하고는, 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서에 의해 구현될 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, a'module' or'unit' means a functional part that performs at least one function or operation, and may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. In addition, a plurality of'modules' or'units' may be integrated into at least one software module and implemented by at least one processor, except for'modules' or'units' that need to be implemented with specific hardware. have.

덧붙여, 달리 정의되지 않는 한 기술적 또는 과학적인 용어를 포함하여, 본 개시에서 사용되는 모든 용어들은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시에서 명백하게 달리 정의하지 않는 한 과도하게 제한 또는 확장하여 해석되지 않는다는 점을 알아야 한다.In addition, unless otherwise defined, all terms used in the present disclosure, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. Terms defined in a commonly used dictionary should be construed as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and it should be understood that, unless explicitly defined otherwise, in the present disclosure, they are not excessively limited or expanded. .

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 개시의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 과산화수소 농도 측정 장치의 개략 구성도이다. 1 and 2 are schematic configuration diagrams of a hydrogen peroxide concentration measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure.

도시된 바에 의하면, 과산화수소 농도 측정 장치(100)는 하나의 시료 샘플 입력 라인(110), 네 개의 패스(120, 130, 140, 150), 두 개의 출구(160-1, 160-2), 용존산소((Dissolved Oxygen: DO)를 측정하는 모듈(180) 및 과산화수소분해 촉매 모듈(RESIN TUBE; 190)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 시료는 샘플 입력 라인(110)으로 들어와서 네 개의 패스(120, 130, 140, 150) 중 하나를 통과하여 패스에 따라 출구(160-1, 160-2) 중 하나로 나가게 된다. 일 실시예에서, 네 개의 패스(120, 130, 140, 150)는 4개의 스위치 밸브(170-1, 170-2, 170-3, 170-4)를 이용하여 결정될 수 있다. As shown, the hydrogen peroxide concentration measuring device 100 includes one sample sample input line 110, four passes 120, 130, 140, 150, two outlets 160-1, 160-2, and dissolved A module 180 for measuring oxygen ((Dissolved Oxygen: DO) and a hydrogen peroxide decomposition catalyst module (RESIN TUBE) 190) may be included. In one embodiment, the sample enters the sample input line 110 and passes four passes. (120, 130, 140, 150) passes through one of the exits 160-1, 160-2 depending on the pass. In one embodiment, the four passes 120, 130, 140, 150 It may be determined using four switch valves 170-1, 170-2, 170-3, and 170-4.

일 실시예에서, 용존산소((Dissolved Oxygen: DO)를 측정하는 모듈(180)은 시료 샘플의 용존산소를 측정하도록 구현될 수 있다. 과산화수소는 과산화수소 분해 촉매와 반응하여 물과 산소로 분해되는 특성을 가지고 있는데, 이 원리를 이용하여 물 속의 용존산소를 측정하여 과산화수소에 의해 증가되는 산소농도를 바탕으로 과산화수소를 계산할 수 있다. In one embodiment, the module 180 for measuring dissolved oxygen (DO) may be implemented to measure dissolved oxygen in a sample sample. Hydrogen peroxide reacts with a hydrogen peroxide decomposition catalyst to decompose into water and oxygen. And, using this principle, hydrogen peroxide can be calculated based on the oxygen concentration increased by hydrogen peroxide by measuring dissolved oxygen in water.

Figure 112019032627172-pat00001
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일 실시예에서, 용존산소 측정 모듈(180)는 과산화수소가 물과 산소로 분해되는 원리를 이용할 수 있다. 예컨대, 과산화수소 분해 촉매를 활용하여 수중의 과산화수소 분해를 촉진시키고, 수중의 용존 산소 측정 계측기를 활용하여 증가된 용존산소 농도를 정밀하게 측정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 용존 산소 측정장비는 0.1 ppb 이상의 용존산소 농도를 99% 이상의 정밀도를 가지고 측정할 수 있는 장비일 수 있다. 예컨대, 용존산소 측정기(180)는 0.1 ppb 이상의 용존산소를 연속적으로 측정할 수 있다. In one embodiment, the dissolved oxygen measurement module 180 may use a principle in which hydrogen peroxide is decomposed into water and oxygen. For example, a hydrogen peroxide decomposition catalyst can be used to accelerate the decomposition of hydrogen peroxide in water, and an increased dissolved oxygen concentration can be accurately measured using a dissolved oxygen measuring instrument in water. In an embodiment of the present invention, the dissolved oxygen measuring equipment may be an equipment capable of measuring a dissolved oxygen concentration of 0.1 ppb or more with an accuracy of 99% or more. For example, the dissolved oxygen meter 180 may continuously measure dissolved oxygen of 0.1 ppb or more.

과산화수소 농도 측정은 적정법, 발색법, 발광법 등의 다양한 분석 방법으로 측정할 수 있다. 적정법은 과산화수소를 환원시키는데 사용되는 약품의 양을 측정하여 과산화수소 농도를 분석하는 방법이다. 발색법과 발광법은 과산화수소가 약품과 반응하여 발색되는 정도를 측정하여 과산화수소 농도를 분석하는 방법이다. 발색법과 발광법은 과산화수소가 약품과 반응하여 발색되는 정도를 측정하여 과산화수소농도를 정량하는 방법이다. 그러나 이 방법들은 물 속의 극저농도 과산화수소를 실시간으로 측정하는데 어려움이 있거나 고가의 계측장비를 사용해야 하는 단점이 있다. Hydrogen peroxide concentration measurement can be measured by various analysis methods such as titration method, color development method, and luminescence method. The titration method is a method of analyzing the concentration of hydrogen peroxide by measuring the amount of chemicals used to reduce hydrogen peroxide. The color development method and luminescence method are methods of analyzing the concentration of hydrogen peroxide by measuring the degree to which hydrogen peroxide reacts with a drug to develop color. The color development method and luminescence method are methods of quantifying the concentration of hydrogen peroxide by measuring the degree to which hydrogen peroxide reacts with a drug to develop color. However, these methods have difficulty in measuring ultra-low concentration hydrogen peroxide in water in real time, or have disadvantages of using expensive measuring equipment.

일 실시예에서, 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)는 100 ppb 이상이 과산화수소를 체류시간 30초 이하의 짧은 체류시간에서 100% 전환시킬 수 있는 장비일 수 있다. 예컨대, 과산화수소분해 촉매(190) 모듈은 pd를 담지한 이온교환수지를 사용할 수 있다. In one embodiment, the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE) may be an equipment capable of 100% conversion of hydrogen peroxide with a residence time of 100 ppb or more in a short residence time of 30 seconds or less. For example, the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 module may use an ion exchange resin carrying pd.

일 실시예에서, 과산화수소 농도 측정 장치(100)는 하나의 시료 샘플 입력 라인(110)이 여러 서브라인으로 분기되어 네 개의 패스(120, 130, 140, 150)를 생성할 수 있는데, 제1 패스(120)는 스위치밸브1(170-1)를 통과하여 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고, 제2 패스(130)는 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하고 스위치밸브4(170-4)를 통과하여 출구(160-2)로 나갈 수 있다. 일 실시예에서, 제3 패스(140)는 과산화수소분해 촉매(190)를 통과하고 스위치밸브2(170-2) 를 통과하여 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고, 제4 패스(150)는 스위치밸브3(170-3)를 통과하여 출구(160-2)로 나갈 수 있다. 일 실시예에서, 제2 패스(130)와 제4 패스(150)는 시료 샘플의 용존산소를 측정하지 않고 출구(160-2)로 나갈 수 있다. 일 실시예에서, 과산화수소 농도 측정 장치(100)에 제2 패스(130)와 제4 패스(150)를 구성함으로써 적어도 4개의 스위치밸브(170-1 내지 170-2)로 시료 샘플 패스를 간단히 구성할 수 있다. In one embodiment, the hydrogen peroxide concentration measuring apparatus 100 may generate four passes 120, 130, 140, 150 by branching one sample sample input line 110 into several sub-lines. 120 passes through the switch valve 1 170-1, passes through the dissolved oxygen measurement module 180, and goes out to the outlet 160-1, and the second pass 130 is a hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE). It can pass through and pass through the switch valve 4 (170-4) to exit to the outlet (160-2). In one embodiment, the third pass 140 passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190, passes through the switch valve 2 170-2, passes through the dissolved oxygen measurement module 180, and goes out to the outlet 160-1, The fourth path 150 may pass through the switch valve 3 170-3 and go out to the outlet 160-2. In one embodiment, the second pass 130 and the fourth pass 150 may go out to the outlet 160-2 without measuring dissolved oxygen in the sample sample. In one embodiment, by configuring the second pass 130 and the fourth pass 150 in the hydrogen peroxide concentration measuring apparatus 100, the sample sample path is simply configured with at least four switch valves 170-1 to 170-2. can do.

표 1은 스위치 밸브의 온/오프를 표시한 표이다. Table 1 is a table showing the on/off of the switch valve.

표 1에 도시된 바에 의하면, 기준값 측정 단계(1'st STEP)에서, 스위치밸브(170-1, 170-2, 170-3, 170-4)는 각각 스위치밸브1(170-1)은 열림(ON), 스위치밸브2(170-2)는 닫힘(OFF), 스위치밸브3(170-3)은 닫힘(OFF), 스위치밸브4(170-4)는 열림(ON)으로 설정될 수 있다. As shown in Table 1, in the reference value measurement step (1'st STEP), the switch valves 170-1, 170-2, 170-3, and 170-4 each open the switch valve 1 170-1. The switch valve 2 170-2 may be set to be closed (OFF), the switch valve 3 170-3 may be set to be closed (OFF), and the switch valve 4 170-4 may be set to open (ON). .

또 다른 실시예에서, 테스트값 측정 단계(2nd STEP)에서, 스위치밸브(170-1, 170-2, 170-3, 170-4)는 각각 스위치밸브1(170-1)은 닫힘(OFF), 스위치밸브2(170-2)는 열림(ON), 스위치밸브3(170-3)은 열림(ON), 스위치밸브4(170-4)는 닫힘(OFF)으로 설정될 수 있다.In another embodiment, in the test value measuring step (2 nd STEP), the switch valves 170-1, 170-2, 170-3, and 170-4 are each of the switch valves 1 170-1 being closed (OFF). ), the switch valve 2 170-2 may be set to be open (ON), the switch valve 3 170-3 may be set to be open (ON), and the switch valve 4 (170-4) may be set to be closed (OFF).

스위치밸브Switch valve 기준값 측정 단계
(1'st STEP)Steps for measuring the reference value
(1'st STEP) 테스트값 측정 단계
(2nd STEP)Steps for measuring test values
(2 nd STEP) 1One ONON OFFOFF 22 OFFOFF ONON 33 OFFOFF ONON 44 ONON OFFOFF

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 장치의 개략 구성도에서, 시료 샘플의 과산화수소 농도의 기준값을 측정하는 경우의 흐름을 도시한 도면이다. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for measuring hydrogen peroxide concentration according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and is a diagram illustrating a flow when measuring a reference value of a concentration of hydrogen peroxide in a sample sample.

여기서, 과산화수소 농도의 기준값이란 UV(407) 를 조사한 초순수가 과수 제거 레진, 예컨대 폴리셔(908)를 통과한 후의 과산화수소 농도 값으로 샘플 시료에 어떠한 작용도 하지 않고 샘플 시료 자체의 과산화수소 농도 값을 의미한다. Here, the reference value of the hydrogen peroxide concentration is the hydrogen peroxide concentration value after passing through the ultrapure water irradiated with UV 407 through a resin for removing fruit water, such as a polisher 908, and means the hydrogen peroxide concentration value of the sample sample itself without any action on the sample sample. do.

도시된 바에 의하면, 과산화수소 농도 측정 장치(100)에서 시료 샘플 입력 라인(110)으로 들어온 시료는 두 개의 패스(120, 130)를 통과하여 패스에 따라 출구(160-1, 160-2)로 나가게 된다. 일 실시예에서, 제1 패스(120)는 시료의 기준값을 측정하기 위한 것으로 샘플 입력 라인(110)으로 들어온 시료가 스위치밸브1(170-1)을 통과하여 용존산소 측정기(180)를 통과하고 출구(160-1)로 나가는 경로이다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 패스(120)를 따라 이동하는 시료에서 측정된 값은 시료에 어떠한 작용도 하지 않은 샘플 시료 자체의 용존산소 값으로서 기준값으로 설정될 수 있다. As shown, the sample entering the sample sample input line 110 from the hydrogen peroxide concentration measuring device 100 passes through two passes 120 and 130 and goes out to the outlets 160-1 and 160-2 according to the passes. do. In one embodiment, the first pass 120 is for measuring the reference value of the sample, and the sample entering the sample input line 110 passes through the switch valve 1 170-1 and passes through the dissolved oxygen meter 180 This is the route to the exit 160-1. In an embodiment of the present invention, a value measured in a sample moving along the first pass 120 may be set as a reference value as a value of dissolved oxygen of a sample sample itself that does not have any effect on the sample.

일 실시예에서, 제2 패스(130)는 시료가 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하여 스위치밸브4(170-4)를 통과하고 출구(160-2)로 나가는 경로이다. 일 실시예에서 제2 패스(130)를 통과한 시료는 용존산소 측정기(180)를 통과하지 않으며, 제2 패스(130)는 기준값을 보다 정확히 측정하고 시료 패스의 구성을 간이하게 하기 위해 만들어진 패스이다. In one embodiment, the second pass 130 is a path in which the sample passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE), passes through the switch valve 4 170-4, and goes out to the outlet 160-2. In one embodiment, the sample passing through the second pass 130 does not pass through the dissolved oxygen meter 180, and the second pass 130 is a pass made to more accurately measure the reference value and simplify the configuration of the sample pass. to be.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 장치의 개략 구성도에서, 과산화수소 농도의 테스트값을 측정하는 경우의 흐름을 도시한 도면이다. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for measuring hydrogen peroxide concentration according to an embodiment of the present disclosure, and is a diagram illustrating a flow when measuring a test value of a concentration of hydrogen peroxide.

여기서 과산화수소 농도의 테스트값이란 샘플 시료를 과산화수소 농도 측정 장치(100) 내의 과산화수소분해 촉매(190)를 통과시킨 후 과산화수소 농도를 측정한 값을 의미한다. Here, the test value of the hydrogen peroxide concentration means a value obtained by measuring the hydrogen peroxide concentration after passing the sample sample through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 in the hydrogen peroxide concentration measuring device 100.

도시된 바에 의하면, 과산화수소 농도 측정 장치(100)의 시료 샘플 입력 라인(110)으로 들어온 시료는 두 개의 패스(140, 150)를 통과하여 패스에 따라 출구(160-1, 160-2)로 나가게 된다. 일 실시예에서, 제3 패스(140)는 시료의 테스트값을 측정하기 위한 것으로 샘플 입력 라인(110)으로 들어온 시료가 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하여 스위치밸브2(170-2)를 통과하고 용존산소 측정기(180)를 통과하여 출구(160-1)로 나가는 경로이다. 본 발명의 일 실시예에서, 제3 패스(140)를 따라 이동하는 시료에서 측정된 용존산소 값은 과산화수소분해 촉매(190)를 통과한 테스트 값으로 설정될 수 있다. As shown, the sample entering the sample sample input line 110 of the hydrogen peroxide concentration measuring device 100 passes through two passes 140 and 150 and goes out to the outlets 160-1 and 160-2 according to the passes. do. In one embodiment, the third pass 140 is for measuring the test value of the sample, and the sample entering the sample input line 110 passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE), and the switch valve 2 170- It is a path that passes through 2), passes through the dissolved oxygen meter 180, and goes out to the outlet 160-1. In an embodiment of the present invention, the dissolved oxygen value measured in the sample moving along the third pass 140 may be set as a test value passing through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190.

일 실시예에서, 제4 패스(150)는 시료가 스위치밸브3(170-3)를 통과하고 출구(160-2)로 나가는 경로이다. 일 실시예에서 제4 패스(150)를 통과한 시료는 용존산소 측정기(180) 및 과산화수소분해 촉매(190)를 통과하지 않으며, 기준값을 보다 정확히 측정하고 시료 패스의 구성을 간이하게 하기 위해 만들어진 패스이다. In one embodiment, the fourth path 150 is a path through which the sample passes through the switch valve 3 170-3 and goes out to the outlet 160-2. In one embodiment, the sample passing through the fourth pass 150 does not pass through the dissolved oxygen meter 180 and the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190, and is a pass made to more accurately measure the reference value and simplify the configuration of the sample path. to be.

도 1 및 도 2를 참고하면, 시료의 용존산소 기준값을 측정하는 것은 제1 패스(120)이고, 시료의 용존산소 테스트값을 측정하는 것은 제3 패스(140)임을 알 수 있다. 또한, 제2 및 제4 패스(130, 150)는 용존산소 측정기(180)를 통과하지 않고 출구(160-2)를 통해 나가는 것을 알 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 및 제4 패스(130, 150)가 존재하기 때문에 미량의 과산화수소의 농도를 정밀하게 측정할 수 있는데, 과산화수소분해 촉매(190)를 통과하거나 그렇지 않을 경우에 대해 동일한 환경을 제공할 수 있기 때문이다. 본 발명의 일 실시예에서, 패스(130, 150)가 존재하기 때문에 미량의 과산화수소의 농도를 정밀하게 측정하면서, 과산화수소분해 촉매(190)를 통과하거나 그렇지 않을 경우에 대해 동일한 환경을 제공하고, 또한 시료의 패스를 적어도 네 개의 스위치밸브로 구현할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, it can be seen that measuring the reference value of dissolved oxygen of the sample is the first pass 120, and measuring the dissolved oxygen test value of the sample is the third pass 140. In addition, it can be seen that the second and fourth passes 130 and 150 do not pass through the dissolved oxygen meter 180 but go out through the outlet 160-2. In an embodiment of the present invention, since the second and fourth passes 130 and 150 exist, the concentration of a trace amount of hydrogen peroxide can be accurately measured. Because it can provide the same environment. In an embodiment of the present invention, since the paths 130 and 150 are present, the concentration of a trace amount of hydrogen peroxide is precisely measured, while passing through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 or not, providing the same environment, and The path of the sample can be implemented with at least four switch valves.

본 개시의 일 실시예에서, 용존산소 측정기(180)는 온라인으로 정확한 수질을 측정할 수 있다. 초순수 생산공정에서 생산된 물은 온라인 분석기를 통하여 실시간으로 수질을 측정한다. 이는 수질을 연속적으로 측정하면서 생산된 물의 상태를 모니터링 하는 것이 필요하기 때문이다. 또한 오염물질이 제거된 초순수가 오프라인 분석시 샘플링 등의 과정에서 재오염되어 정확한 수질 측정이 어렵기 때문이다. 물 속의 과산화수소는 높은 산화력을 가진 반응성이 좋은 물질로 수중의 존재하는 물질과 쉽게 반응하여 없어지는 특성을 가지고 있다. 따라서 정확한 과산화수소의 농도를 측정하기 위해서는 실시간으로 과산화수소의 농도를 측정하는 장비가 필요하다. In an embodiment of the present disclosure, the dissolved oxygen meter 180 may accurately measure water quality online. The water produced in the ultrapure water production process is measured in real time through an online analyzer. This is because it is necessary to monitor the condition of the produced water while continuously measuring the water quality. In addition, this is because ultrapure water from which pollutants have been removed is re-contaminated during offline analysis, such as sampling, making accurate water quality measurement difficult. Hydrogen peroxide in water is a highly reactive material with high oxidizing power, and it has a property that it easily reacts with substances existing in water and disappears. Therefore, in order to accurately measure the concentration of hydrogen peroxide, an equipment that measures the concentration of hydrogen peroxide in real time is required.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 과산화수소 농도 측정 장치에서 과산화수소 농도를 측정하는 방법의 일 예를 도시한 동작 흐름도이다. 3 is an operation flowchart illustrating an example of a method of measuring a hydrogen peroxide concentration in a hydrogen peroxide concentration measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure.

본 개시의 일 실시예에서, 과산화수소 농도 측정 장치(100)는 하나의 시료 샘플 입력 라인(110)이 여러 서브라인으로 분기되어 네 개의 패스(120, 130, 140, 150)를 생성할 수 있는데, 제1 패스(120)는 스위치밸브1(170-1)를 통과하여 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고, 제2 패스(130)는 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하고 스위치밸브4(170-4)를 통과하여 출구(160-2)로 나갈 수 있다. 일 실시예에서, 제3 패스(140)는 과산화수소분해 촉매(190)를 통과하고 스위치밸브2(170-2) 를 통과하여 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고, 제4 패스(150)는 스위치밸브3(170-3)를 통과하여 출구(160-2)로 나갈 수 있도록 구성된 과산화수소 농도 측정 장치(100)일 수 있다. In an embodiment of the present disclosure, the hydrogen peroxide concentration measuring apparatus 100 may generate four passes 120, 130, 140, 150 by branching one sample sample input line 110 into several sub-lines, The first pass 120 passes through the switch valve 1 170-1, passes through the dissolved oxygen measurement module 180, and goes out to the outlet 160-1, and the second pass 130 is the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 ( RESIN TUBE), and then through the switch valve 4 (170-4), it can go out to the outlet (160-2). In one embodiment, the third pass 140 passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190, passes through the switch valve 2 170-2, passes through the dissolved oxygen measurement module 180, and goes out to the outlet 160-1, The fourth pass 150 may be the hydrogen peroxide concentration measuring apparatus 100 configured to pass through the switch valve 3 170-3 and exit to the outlet 160-2.

먼저, 단계(301)에서, 스위치밸브1(170-1)은 열림(ON), 스위치밸브2(170-2)는 닫힘(OFF), 스위치밸브3(170-3)은 닫힘(OFF), 스위치밸브4(170-4)는 열림(ON)으로 설정하여 제1 패스(120) 및 제2 패스(130)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 패스(120)는 샘플 입력 라인(110)으로 들어온 시료가 스위치밸브1(170-1)을 통과하여 용존산소 측정기(180)를 통과하고 출구(160-1)로 나가는 경로이다. First, in step 301, the switch valve 1 (170-1) is open (ON), the switch valve 2 (170-2) is closed (OFF), the switch valve 3 (170-3) is closed (OFF), The switch valve 4 170-4 may be set to be open (ON) to generate the first pass 120 and the second pass 130. In one embodiment, in the first pass 120, the sample entering the sample input line 110 passes through the switch valve 1 170-1, passes through the dissolved oxygen meter 180, and goes out to the outlet 160-1. It's the path.

일 실시예에서, 제2 패스(130)는 시료가 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하여 스위치밸브4(170-4)를 통과하고 출구(160-2)로 나가는 경로이다. In one embodiment, the second pass 130 is a path in which the sample passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE), passes through the switch valve 4 170-4, and goes out to the outlet 160-2.

단계(303)에서는 제1 패스(120)를 따라 이동하는 시료에 대해 용존산소 측정 모듈(180)을 이용하여 용존산소 기준값을 측정할 수 있다. In step 303, a reference value of dissolved oxygen may be measured using the dissolved oxygen measuring module 180 for the sample moving along the first pass 120.

단계(305)에서, 스위치밸브(170-1, 170-2, 170-3, 170-4)는 각각 스위치밸브1(170-1)은 닫힘(OFF), 스위치밸브2(170-2)는 열림(ON), 스위치밸브3(170-3)은 열림(ON), 스위치밸브4(170-4)는 닫힘(OFF)으로 설정하여 제3 패스 및 제4 패스를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 제3 패스(140)는 샘플 입력 라인(110)으로 들어온 시료가 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하여 스위치밸브2(170-2)를 통과하고 용존산소 측정기(180)를 통과하여 출구(160-1)로 나가는 경로이다. 본 발명의 일 실시예에서, 제3 패스(140)를 따라 이동하는 시료에서 측정된 값은 과산화수소분해 촉매(190)를 통과한 테스트 값으로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 제4 패스(160)는 시료가 스위치밸브3(170-3)를 통과하고 출구(160-2)로 나가는 경로이다. In step 305, the switch valves 170-1, 170-2, 170-3, and 170-4, respectively, the switch valve 1 170-1 is closed (OFF), the switch valve 2 170-2 is The third pass and the fourth pass may be generated by setting the open (ON), the switch valve 3 170-3 to be open (ON), and the switch valve 4 (170-4) to be closed (OFF). In one embodiment, in the third pass 140, the sample entering the sample input line 110 passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE), passes through the switch valve 2 170-2, and a dissolved oxygen meter ( It is a path that passes through 180) and goes out to the exit 160-1. In an embodiment of the present invention, a value measured in a sample moving along the third pass 140 may be set as a test value passing through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190. In one embodiment, the fourth path 160 is a path through which the sample passes through the switch valve 3 170-3 and goes out to the outlet 160-2.

단계(307)에서는 제3 패스(150)를 따라 이동하는 시료에 대해 용존산소 측정 모듈(180)을 이용하여 용존산소 테스트값을 측정할 수 있다. In step 307, the dissolved oxygen test value may be measured using the dissolved oxygen measuring module 180 for the sample moving along the third pass 150.

단계(309)에서는 용존산소 기준값과 테스트값을 비교하여 그 차가 일정 수준 이상인 경우, 알람을 생성할 수 있다. In step 309, the dissolved oxygen reference value and the test value are compared, and if the difference is greater than or equal to a predetermined level, an alarm may be generated.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 과산화수소 농도 측정 장치가 사용될 수 있는 초순수 제조 장치를 도시하는 도면이다. 4 is a diagram illustrating an ultrapure water production apparatus in which a hydrogen peroxide concentration measuring apparatus can be used according to an embodiment of the present disclosure.

도 4에 도시된 초순수 제조장치(40)는 초순수 제조장치의 일례로서 초순수를 제조하는 장치이다. The ultrapure water production apparatus 40 shown in FIG. 4 is an apparatus for producing ultrapure water as an example of an ultrapure water production apparatus.

도 4에 도시된 초순수 제조장치(40)는 전처리 시스템(41), 1차 초순수 시스템(42) 및 2차 초순수 시스템(43)을 포함할 수 있다. The ultrapure water production apparatus 40 shown in FIG. 4 may include a pretreatment system 41, a first ultrapure water system 42, and a second ultrapure water system 43.

일 실시예에서, 전처리 시스템(41)은 저수피트(PIT)(43), 정밀여과(MF) 장치(401), 모래여과장치(도시하지 않음), 열교환기(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전처리 시스템(41)에서 처리된 전처리수는 저수피트(44)에 저류될 수 있다. In one embodiment, the pretreatment system 41 may include a low water pit (PIT) 43, a microfiltration (MF) device 401, a sand filtration device (not shown), and a heat exchanger (not shown). have. In one embodiment, the pretreatment water treated in the pretreatment system 41 may be stored in the reservoir pit 44.

일 실시예에서, 1차 초순수 시스템(42)은 저수피트(44)의 후단(後段)에 열교환기(HEX), 활성탄 탑장치(AC)(402), 탈이온 장치(SC, WA, SA, MB 등)(403), 탈기장치(MDG 등)(404), 역침투막 장치(RO)(405), 자외선 조사장치(TOC-UV)(406), 프리필터(prefilter)(도시하지 않음) 등을, 필요에 따라서 펌프나 밸브를 개재시킨 배관으로 접속하여 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 전처리수는 1차 초순수시스템(42)에서 처리되어 탱크(47)에 저류될 수 있다. In one embodiment, the primary ultrapure water system 42 includes a heat exchanger (HEX), an activated carbon tower (AC) 402, a deionization device (SC, WA, SA, at the rear end of the storage pit 44). MB, etc.) 403, degassing device (MDG, etc.) 404, reverse osmosis membrane device (RO) 405, ultraviolet irradiation device (TOC-UV) 406, prefilter (not shown) If necessary, the etc. may be connected by a pipe through which a pump or a valve is interposed. In one embodiment, the pretreated water may be treated in the primary ultrapure water system 42 and stored in the tank 47.

일 실시예에서, 활성탄 탑장치(402)는 복수의 활성탄 장치탑을 병렬로 접속하여 구성될 수 있고, 탈이온 장치로서 많이 사용되는 이온교환수지장치(403)는 복수의 이온교환수지탑을 병렬로 접속하여 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 자외선 조사장치보다 상류측의 이온교환수지장치는 전처리수나 중간처리수 중의 이온성분을 제거할 수 있고, 자외선 조사장치의 하류 측의 이온교환수지장치는 주로 자외선 조사장치에서 유기물이 분해하여 발생한 이온 성분을 제거할 수 있다. 일 실시예에서, 탈기장치(404)로서는 막 탈기장치(MDG)를 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 자외선 조사장치(406)는 자외선을 조사함으로써 수중의 생균, 박테리아, 유기물 등을 분해할 수 있다. In one embodiment, the activated carbon tower apparatus 402 may be configured by connecting a plurality of activated carbon apparatus towers in parallel, and the ion exchange resin apparatus 403, which is widely used as a deionization apparatus, may parallel a plurality of ion exchange resin towers. It can be configured by connecting with. In one embodiment, the ion exchange resin device on the upstream side of the ultraviolet irradiation device can remove ionic components in the pre-treatment water or the intermediate treatment water, and the ion exchange resin device on the downstream side of the ultraviolet irradiation device is mainly used in the ultraviolet irradiation device. Ion components generated by decomposition can be removed. In one embodiment, as the degassing device 404, a membrane degassing device (MDG) may be used. In one embodiment, the ultraviolet irradiation device 406 may decompose live bacteria, bacteria, organic matter, etc. in water by irradiating ultraviolet rays.

여러 사유로 인하여, 1차 초순수장치 내의 각 물처리장치를 정지시키고 그 후 재운전하면, 재운전 후에 수질이 안정될 때까지 처리수를 배출하는 것이 필요하기 때문에 순환라인(E, F, G)을 설치하고, 물처리장치의 유지보수나 POU에서의 초순수 사용량의 변동시에, 순환라인 E, F, G 중 적어도 하나의 라인을 사용하여 과잉의 중간처리수를 각 물처리장치의 입구측으로 환류시킬 수 있다. For various reasons, if each water treatment device in the primary ultrapure water system is stopped and then re-operated, it is necessary to discharge the treated water until the water quality is stable after the re-operation, so the circulation line (E, F, G) Is installed, and when the amount of ultrapure water in the POU changes or maintenance of the water treatment device, the excess intermediate treated water is returned to the inlet side of each water treatment device by using at least one of the circulation lines E, F, and G. I can make it.

일 실시예에서, 저수피트(45, 46)는 주로 이온교환수지장치(403)와 역침투막 장치(405) 사이에 설치될 수 있다. In one embodiment, the reservoir pit 45, 46 may be mainly installed between the ion exchange resin device 403 and the reverse osmosis membrane device 405.

도 4에 도시된 2차 초순수시스템(43)은 1차 순수(1차 초순수시스템(42)을 통과한 순수)를 추가로 처리하는 시스템이다. 도 4에 도시한 장치에서는 2차 초순수시스템(43) 내부는 초순수의 수질의 악화를 방지하기 위해, 2차계 순환라인(1d)에서 초순수를 순환시키고, 일정한 처리 유량을 유지할 수 있다.The secondary ultrapure water system 43 shown in FIG. 4 is a system for additionally treating primary pure water (pure water that has passed through the primary ultrapure water system 42). In the apparatus shown in FIG. 4, in the secondary ultrapure water system 43, in order to prevent deterioration of the water quality of the ultrapure water, the ultrapure water can be circulated in the secondary system circulation line 1d, and a constant processing flow rate can be maintained.

일 실시예에서, 2차 초순수시스템(43)은 자외선 조사장치(TOC-UV: 407), 폴리셔(408), MDG(409), UF(410)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 폴리셔(408)는 과수 제거 레진튜브, 예컨대 교환수지를 포함한다. In one embodiment, the secondary ultrapure water system 43 may include an ultraviolet irradiation device (TOC-UV: 407), a polisher 408, MDG 409, and UF 410. In one embodiment, the polisher 408 comprises a resin tube for removing fruit water, such as an exchange resin.

본 개시의 일 실시예에서, 과산화수소 농도 측정 장치(100)는 반도체 초순수 생산공정에 극미량의 과산화수소를 온라인으로 측정하기 위한 분석기이다. 일 실시예에서 과산화수소 농도 측정 장치(100)는 2차 초순수시스템(43)의 폴리셔(408) 후단에 위치할 수 있다. 일 실시예에서, 자외선 조사장치(TOC-UV: 407)는 반도체 초순수 생산공정에서 물속에 존재하는 유기물을 산화시켜 물과 이산화탄소로 전환시키는데 활용될 수 있는데, 이때 자외선 조사장치(TOC-UV: 407)는 미량의 과산화수소가 발생될 수 있다. 이 과산화수소는 강력한 산화력 때문에 자외선 조사장치(TOC-UV: 407) 후단의 유닛을 손상시키는 원인으로 작용할 수 있다. 일 실시예에서 과산화수소 농도 측정 장치(100)는 2차 초순수시스템(43)의 폴리셔(408) 후단에 위치하여 자외선 조사장치(TOC-UV: 407)에서 발생한 과산화수소를 제거하는 촉매, 예컨대 폴리셔(408) 내의 레진큐브의 유출수 수질을 모니터링하는데 활용할 수 있다. In one embodiment of the present disclosure, the hydrogen peroxide concentration measuring apparatus 100 is an analyzer for measuring a very small amount of hydrogen peroxide online in a semiconductor ultrapure water production process. In one embodiment, the hydrogen peroxide concentration measuring apparatus 100 may be located at the rear end of the polisher 408 of the secondary ultrapure water system 43. In one embodiment, the ultraviolet irradiation device (TOC-UV: 407) may be used to oxidize organic matter present in water and convert it into water and carbon dioxide in the semiconductor ultrapure water production process. In this case, the ultraviolet irradiation device (TOC-UV: 407 ) May generate trace amounts of hydrogen peroxide. This hydrogen peroxide can act as a cause of damaging the unit at the rear end of the ultraviolet irradiation device (TOC-UV: 407) due to its strong oxidizing power. In one embodiment, the hydrogen peroxide concentration measuring device 100 is located at the rear end of the polisher 408 of the secondary ultrapure water system 43 to remove the hydrogen peroxide generated in the ultraviolet irradiation device (TOC-UV: 407), for example, a polisher. It can be used to monitor the effluent water quality of the resin cube in (408).

본 개시의 일 실시예에서, 과산화수소 농도 측정 장치(100)는 초순수에 존재하는 극저농도의 과산화수소를 화학물(chemical) 사용 없이 온 라인(on-line)으로 측정할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, 과산화수소 농도 측정 장치(100)의 검출 한계(detection limit)는 0.3 ppb 이상이며, 최소 4분의 분석 시간 동안 99% 이상의 정밀도로 수중의 과산화수소를 측정할 수 있다. In an embodiment of the present disclosure, the apparatus 100 for measuring the concentration of hydrogen peroxide may measure hydrogen peroxide at an extremely low concentration present in ultrapure water on-line without the use of chemicals. In an embodiment of the present disclosure, the detection limit of the hydrogen peroxide concentration measuring apparatus 100 is 0.3 ppb or more, and hydrogen peroxide in water may be measured with an accuracy of 99% or more during an analysis time of at least 4 minutes.

또한, 본 개시의 일 실시예에서, 과산화수소 농도 측정 장치(100)는 전기화학 유형(electrochemical type)의 용존산소 센서를 적용하여 센서의 유지보수를 간편하게 할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present disclosure, the hydrogen peroxide concentration measuring apparatus 100 may simplify the maintenance of the sensor by applying an electrochemical type dissolved oxygen sensor.

또한, 본 개시의 일 실시예에서, 과산화수소 농도 측정 장치(100)는 자체 개발된 UI를 활용하여 사용자의 편리성을 높였으며, 분석 시간 변화, 다양한 알람 설정(setting)을 통하여 온라인 계측기로서 활용도를 극대화할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present disclosure, the hydrogen peroxide concentration measuring device 100 has improved user convenience by utilizing a self-developed UI, and improved utilization as an online measuring instrument through analysis time change and various alarm settings. It can be maximized.

당업자라면 알 수 있듯이, 본 개시가 본 명세서에 기술된 예시에 한정되는 것이 아니라 본 개시의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형, 재구성 및 대체될 수 있다. 본 명세서에 기술된 다양한 기술들은 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있음을 알아야 한다.As will be appreciated by those skilled in the art, the present disclosure is not limited to the examples described herein, and various modifications, reconfigurations, and substitutions may be made without departing from the scope of the present disclosure. It should be understood that the various techniques described herein may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software.

본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터 프로세서 등에 의해 판독 가능한 저장 매체, 예컨대 EPROM, EEPROM, 플래시 메모리장치와 같은 비휘발성 메모리, 내장형 하드 디스크와 착탈식 디스크 같은 자기 디스크, 광자기 디스크, 및 CDROM 디스크 등을 포함한 다양한 유형의 저장 매체에 저장된 형태로 구현될 수 있다. 또한, 프로그램 코드(들)는 어셈블리어나 기계어로 구현될 수 있다. 본 개시의 진정한 사상 및 범주에 속하는 모든 변형 및 변경을 이하의 특허청구범위에 의해 모두 포괄하고자 한다.A computer program according to an embodiment of the present disclosure includes a storage medium readable by a computer processor, such as EPROM, EEPROM, a nonvolatile memory such as a flash memory device, a magnetic disk such as an internal hard disk and a removable disk, a magneto-optical disk, and It can be implemented in a form stored in various types of storage media, including a CDROM disk. Also, the program code(s) may be implemented in assembly language or machine language. It is intended to cover all modifications and changes belonging to the true spirit and scope of the present disclosure by the following claims.

HEX…열교환기
DG…탈기장치
100: 과산화수소 농도 측정 장치
43, 44, 45, 46: PIT: 피트
401: MF…정밀여과장치
402: AC…활성탄장치
403: SC1, SC2…강산성 양이온 교환수지장
404, 409: MDG…막탈기장치
403: WA…약염기성 음이온 교환수지장치,
405: RO…역침투막 장치,
406, 407: TOC-UV…자외선 조사장치,
408: Polisher…폴리셔,
410: UF…한외여과장치,
POU…사용지점, HEX... heat exchanger
DG... Degassing device
100: hydrogen peroxide concentration measuring device
43, 44, 45, 46: PIT: feet
401: MF... Precision filtration device
402: AC... Activated carbon device
403: SC1, SC2... Strong acid cation exchange resin field
404, 409: MDG... Membrane degassing device
403: WA... Weakly basic anion exchange resin device,
405: RO... Reverse osmosis membrane device,
406, 407: TOC-UV... Ultraviolet irradiation device,
408: Polisher... Polisher,
410: UF... Ultrafiltration equipment,
POU… Point of use,

Claims (5)

과산화수소 농도 측정 장치(100)로서,
하나의 시료 샘플 입력 라인(110), 네 개의 패스(120, 130, 140, 150), 두 개의 출구(160-1, 160-2), 하나의 용존산소((Dissolved Oxygen: DO)를 측정하는 모듈(180) 및 과산화수소분해 촉매 모듈(RESIN TUBE; 190)을 포함하고,
하나의 시료 샘플 입력 라인(110)이 여러 서브라인으로 분기되어 네 개의 패스(120, 130, 140, 150)를 생성하도록 구성되고,
제1 패스(120)는 스위치밸브1(170-1)를 통과하여 상기 하나의 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고,
제2 패스(130)는 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하고 스위치밸브4(170-4)를 통과하여 출구(160-2)로 나가고,
제3 패스(140)는 과산화수소분해 촉매(190)를 통과하고 스위치밸브2(170-2)를 통과하여 상기 하나의 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고,
제4 패스(150)는 스위치밸브3(170-3)를 통과하여 출구(160-2)로 나가는 장치.As the hydrogen peroxide concentration measuring device 100,
One sample sample input line (110), four passes (120, 130, 140, 150), two outlets (160-1, 160-2), and one dissolved oxygen (DO) measurement. Including a module 180 and a hydrogen peroxide decomposition catalyst module (RESIN TUBE; 190),
One sample sample input line 110 is configured to branch into several sub-lines to generate four passes (120, 130, 140, 150),
The first pass 120 passes through the switch valve 1 170-1, passes through the one dissolved oxygen measuring module 180, and goes out to the outlet 160-1,
The second pass 130 passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE), passes through the switch valve 4 (170-4), and goes out to the outlet (160-2),
The third pass 140 passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190, passes through the switch valve 2 170-2, passes through the one dissolved oxygen measuring module 180, and goes out to the outlet 160-1,
The fourth path 150 passes through the switch valve 3 (170-3) and goes out to the outlet (160-2). 제1항에 있어서,
상기 장치는 2차 초순수시스템(43)의 폴리셔(408) 후단에 위치하고, 상기 하나의 시료 샘플 입력 라인은 폴리셔(408)에서 나오는 초순수가 입력되도록 구성되어 자외선 조사장치(TOC-UV: 407)에서 발생한 과산화수소를 제거하는 촉매의 유출수 수질을 모니터링하도록 구성되는 장치.The method of claim 1,
The device is located at the rear end of the polisher 408 of the secondary ultrapure water system 43, and the single sample sample input line is configured to input ultrapure water from the polisher 408, so that an ultraviolet irradiation device (TOC-UV: 407 A device configured to monitor the effluent water quality of the catalyst to remove hydrogen peroxide generated from ). 제2항에 있어서,
상기 장치는 초순수에 존재하는 극저농도의 과산화수소를 화학물(chemical) 사용 없이 온 라인(on-line)으로 측정하도록 구성되는 장치.The method of claim 2,
The device is configured to measure ultra-low concentrations of hydrogen peroxide present in ultrapure water on-line without the use of chemicals. 제3항에 있어서,
상기 용존산소 측정 모듈(180)은 전기화학 유형(electrochemical type)의 용존산소 센서를 포함하는 장치. The method of claim 3,
The dissolved oxygen measuring module 180 is a device including an electrochemical type dissolved oxygen sensor. 2차 초순수시스템(43)의 폴리셔(408) 후단에 위치하고, 폴리셔(408)에서 나오는 초순수가 하나의 시료 샘플 입력 라인이 입력되도록 구성되는 과산화수소 농도 측정 장치에서 구동되는 과산화수소 농도 측정 방법으로서,
상기 과산화수소 농도 측정 장치(100)는 하나의 시료 샘플 입력 라인(110)이 여러 서브라인으로 분기되어 네 개의 패스(120, 130, 140, 150)를 생성하도록 구성되고, 제1 패스(120)는 스위치밸브1(170-1)를 통과하여 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고, 제2 패스(130)는 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하고 스위치밸브4(170-4)를 통과하여 출구(160-2)로 나가도록 구성되며, 제3 패스(140)는 과산화수소분해 촉매(190)를 통과하고 스위치밸브2(170-2) 를 통과하여 용존산소 측정 모듈(180)을 거쳐 출구(160-1)로 나가고, 제4 패스(150)는 스위치밸브3(170-3)를 통과하여 출구(160-2)로 나갈 수 있도록 구성되고,
스위치밸브1(170-1)는 열림(ON), 스위치밸브2(170-2)는 닫힘(OFF), 스위치밸브3(170-3)은 닫힘(OFF), 스위치밸브4(170-4)는 열림(ON)으로 설정하여 제1 패스(120) 및 제2 패스(130)를 생성하는 단계 - 상기 제1 패스(120)는 샘플 입력 라인(110)으로 들어온 시료가 스위치밸브1(170-1)을 통과하여 용존산소 측정기(180)를 통과하고 출구(160-1)로 나가는 경로이고, 상기 제2 패스(130)는 상기 시료가 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하여 스위치밸브4(170-4)를 통과하고 출구(160-2)로 나가는 경로임 -
상기 제1 패스(120)를 따라 이동하는 시료에 대해 제1 용존산소 측정 모듈(180)을 이용하여 용존산소 기준값을 측정하는 단계;
상기 스위치밸브1(170-1)는 닫힘(OFF), 상기 스위치밸브2(170-2)는 열림(ON), 상기 스위치밸브3(170-3)은 열림(ON), 상기 스위치밸브4(170-4)는 닫힘(OFF)으로 설정하여 제3 패스(140) 및 제4 패스(150)를 생성하는 단계 - 상기 제3 패스(140)는 샘플 입력 라인(110)으로 들어온 시료가 과산화수소분해 촉매(190)(RESIN TUBE)를 통과하여 스위치밸브2(170-2)를 통과하고 용존산소 측정기(180)를 통과하여 출구(160-1)로 나가는 경로이고, 상기 제4 패스(150)는 시료가 스위치밸브3(170-3)를 통과하고 출구(160-2)로 나가는 경로임 -
상기 제3 패스(140)를 따라 이동하는 시료에 대해 상기 제1 용존산소 측정 모듈(180)을 이용하여 용존산소 테스트값을 측정하는 단계; 및
상기 용존산소 기준값과 상기 용존산소 테스트값을 비교하여 그 차가 일정 수준 이상인 경우, 알람을 생성하는 단계
를 포함하는 과산화수소 농도 측정 방법.As a method for measuring hydrogen peroxide concentration driven by a hydrogen peroxide concentration measuring device positioned at the rear end of the polisher 408 of the secondary ultrapure water system 43 and configured to input one sample sample input line of ultrapure water from the polisher 408,
The hydrogen peroxide concentration measuring device 100 is configured such that one sample sample input line 110 is branched into several sublines to generate four passes 120, 130, 140, 150, and the first pass 120 is Passes through the switch valve 1 (170-1), passes through the dissolved oxygen measurement module 180, goes out to the outlet (160-1), the second pass (130) passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst (190) (RESIN TUBE), and the switch It is configured to pass through the valve 4 (170-4) and go out to the outlet (160-2), and the third pass 140 passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 and passes through the switch valve 2 (170-2) to be dissolved. It goes out to the outlet 160-1 through the oxygen measurement module 180, and the fourth pass 150 is configured to pass through the switch valve 3 170-3 and exit to the outlet 160-2,
Switch valve 1 (170-1) is open (ON), switch valve 2 (170-2) is closed (OFF), switch valve 3 (170-3) is closed (OFF), switch valve 4 (170-4) Is set to open (ON) to generate the first pass 120 and the second pass 130-In the first pass 120, the sample entering the sample input line 110 is switched to the switch valve 1 170- 1) is a path that passes through the dissolved oxygen meter 180 and goes out to the outlet 160-1, and the second path 130 is a switch when the sample passes through the hydrogen peroxide decomposition catalyst 190 (RESIN TUBE). This is the path that passes through valve 4 (170-4) and goes out to the outlet (160-2)-
Measuring a reference value of dissolved oxygen with respect to the sample moving along the first pass 120 using a first dissolved oxygen measurement module 180;
The switch valve 1 (170-1) is closed (OFF), the switch valve 2 (170-2) is open (ON), the switch valve 3 (170-3) is open (ON), the switch valve 4 ( 170-4) is set to be closed (OFF) to generate the third pass 140 and the fourth pass 150-In the third pass 140, the sample entering the sample input line 110 decomposes hydrogen peroxide. It is a path that passes through the catalyst 190 (RESIN TUBE), passes through the switch valve 2 170-2, passes through the dissolved oxygen meter 180, and goes out to the outlet 160-1, and the fourth path 150 is This is the path that the sample passes through the switch valve 3 (170-3) and goes out to the outlet (160-2)-
Measuring a dissolved oxygen test value for a sample moving along the third pass 140 using the first dissolved oxygen measurement module 180; And
Comparing the dissolved oxygen reference value and the dissolved oxygen test value, and generating an alarm when the difference is greater than or equal to a certain level
Hydrogen peroxide concentration measurement method comprising a.
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